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阿爾茨海默病的發(fā)病機(jī)制

  AD的臨床表現(xiàn)反映大腦皮質(zhì)神經(jīng)元變化的分布和發(fā)展。從患者尸體解剖得到的病理材料肯定只能表現(xiàn)患者的最后期變化。疾病的過(guò)程只能以死亡時(shí)發(fā)現(xiàn)的病理改變?yōu)榛A(chǔ),再推論出來(lái)。

  大體上腦有萎縮,重量常少于1000g;尤以顳、頂及前額區(qū)的萎縮最明顯。枕葉皮質(zhì)和初級(jí)運(yùn)動(dòng)及軀體感覺皮質(zhì)則無(wú)明顯萎縮。冠狀切面示腦室系統(tǒng)對(duì)稱性擴(kuò)大,皮質(zhì)變薄。組織學(xué)上,AD患者大腦皮質(zhì)神經(jīng)元不同程度地減少,星形膠質(zhì)細(xì)胞增生肥大。AD的最典型改變是神經(jīng)原纖維纏結(jié)、老年斑和顆??张葑冃浴?/p>

  神經(jīng)原纖維纏結(jié)在神經(jīng)元胞質(zhì)中,可用嗜銀染色清楚地顯示。這些嗜銀纖維最先出現(xiàn)在胞質(zhì)的樹突底部,為粗而彎曲的纖維。以后聚集成團(tuán)或奇特的三角形和襻形。纏結(jié)特別多見于新皮質(zhì)的錐體細(xì)胞,如額葉、顳葉以及海馬和杏仁核。電鏡檢查發(fā)現(xiàn)纏結(jié)由成對(duì)的螺旋形細(xì)絲組成。每一神經(jīng)元細(xì)絲寬為100A,而螺旋為每隔800A就有一個(gè)扭結(jié)。

  研究證明神經(jīng)原纖維纏結(jié)也可見于生理老化腦(非病理性物質(zhì)),計(jì)算神經(jīng)原纖維纏結(jié)的數(shù)量及其分布,可能有助于AD的診斷。與臨床聯(lián)系,海馬對(duì)記憶起重要作用,健康老年人可有嚴(yán)重健忘而人格和思維往往保持良好;AD則不僅有遺忘,思維和判斷也明顯衰退,且有人格障礙。

  神經(jīng)原纖維纏結(jié)并不只有AD才有。正常老年人已如上述。已發(fā)現(xiàn)腦中有神經(jīng)原纖維纏結(jié)的主要疾病。伸舌樣癡呆在活到年齡較大時(shí)腦中可發(fā)現(xiàn)神經(jīng)原纖維纏結(jié)。腦炎后帕金森病以黑質(zhì)和藍(lán)斑、海馬和腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中含纏結(jié)的神經(jīng)元為特征。進(jìn)行性核上性麻痹患者的腦干頭部和丘腦下部,有神經(jīng)原纖維纏結(jié)。電鏡研究表明,進(jìn)行性核上性麻痹患者的神經(jīng)原纖維纏結(jié)是直的,與AD者呈扭曲狀不同。與AD的纏結(jié)相似者見于關(guān)島的肌萎縮側(cè)索硬化-帕金森癡呆復(fù)合征、亞急性硬化性全腦炎、嬰兒型神經(jīng)軸索變性、長(zhǎng)春新堿和長(zhǎng)春堿腦脊髓病、鉛性腦病、結(jié)節(jié)性硬化、蒼白球黑質(zhì)色素變性,脂褐質(zhì)癥和拳擊家癡呆。AD-皮克病復(fù)合為皮克病的典型病理學(xué)改變與大量神經(jīng)原纖維纏結(jié)并存,但這種現(xiàn)象極罕見。

  實(shí)驗(yàn)性神經(jīng)原纖維纏結(jié)見于鋁或鉛中毒,紡錘抑制劑如長(zhǎng)春新堿和長(zhǎng)春堿、秋水仙素和鬼臼脂中毒,生山黧豆中毒劑如亞膠二丙腈,銅或維生素E缺乏,逆行性和繼發(fā)性變性。神經(jīng)原纖維纏結(jié)在如此眾多的不同情況中發(fā)生,提示神經(jīng)原纖維纏結(jié)可能是神經(jīng)損傷的非特異性反應(yīng)。在健康細(xì)胞中,神經(jīng)細(xì)絲促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)成分在軸索中轉(zhuǎn)送。當(dāng)有神經(jīng)原纖維纏結(jié)存在時(shí),此機(jī)制被破壞。

  老年斑為很小區(qū)域的組織變性。由沉著的顆粒和殘存的神經(jīng)元突起組成。老年斑呈不規(guī)則球形,直徑5~150μm,可以銀深染。老年斑集中在大腦皮質(zhì)和海馬,但也見于紋狀體、杏仁核和丘腦。與典型老年斑相似的淀粉樣變性斑見于有些家族性AD患者的小腦中。典型老年斑有3層結(jié)構(gòu)。最外層為變性的神經(jīng)元突起,中層為腫脹的軸索和樹狀突,中心為淀粉樣變性核心。用電鏡觀察,老年斑的組成為增厚的軸索、異常的樹狀突和呈結(jié)節(jié)狀的隆起的異常終端,以及充滿增厚神經(jīng)原纖維的神經(jīng)元突起,和圍繞淀粉樣纖維中心區(qū)的致密層狀體。整個(gè)老年斑中突觸顯著減少。靠近老年斑邊緣為肥大的星形細(xì)胞,而斑內(nèi)可見小膠質(zhì)細(xì)胞。在組織化學(xué)上,在老年斑內(nèi)早期有氧化酶活性增加,隨后至晚期酶活性和線粒體內(nèi)含物減少。氧化酶活性局限在老年斑致密層狀物中。近代研究表明神經(jīng)原纖維纏結(jié)發(fā)展到一定程度,可使神經(jīng)元變性、破壞,殘留下嗜銀的螺旋斑塊,中間為淀粉樣核心,即老年斑。故從局部而言,老年斑是神經(jīng)原纖維纏結(jié)發(fā)展到晚期的產(chǎn)物。

  AD的第3個(gè)病理特征是神經(jīng)元內(nèi)顆粒空泡變性,由胞質(zhì)內(nèi)成簇的空泡組成。這些空泡大至5μm,內(nèi)含0.5~145μm的顆粒。中央顆??捎贸R?guī)的蘇木素和伊紅法染色。在AD中,顆??张葑冃愿叨冗x擇性地見于海馬的錐體細(xì)胞或顳葉內(nèi)側(cè)。60歲以上無(wú)癡呆的老年人的海馬中,顆粒空泡變性的頻度及程度也有增加。但無(wú)癡呆者極少達(dá)到嚴(yán)重程度。

  除以上描述的神經(jīng)病理變化外,AD者腦內(nèi)還有神經(jīng)元喪失,皮質(zhì)紫褐質(zhì)聚集和星形細(xì)胞增生。檢查高爾基體發(fā)現(xiàn)受累神經(jīng)元的樹狀突有進(jìn)行性分解。水平的樹狀突分支首先受累,隨后為頂部樹狀突和胞體的改變。核和核仁的體積、神經(jīng)元內(nèi)的RNA含量和蛋白質(zhì)合成減少。神經(jīng)元進(jìn)行性喪失反映腦組織中神經(jīng)節(jié)苷脂含量減少。白質(zhì)內(nèi)有輕度膠質(zhì)增生,且白質(zhì)內(nèi)腦苷脂也相應(yīng)減少。

  AD不是彌漫性病。從神經(jīng)影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn),與臨床早期癥狀有關(guān)的海馬、顳頂聯(lián)合皮質(zhì)和前額皮質(zhì)顯示或局部血流減少,或局部代謝下降,或局部體積減小。早期表現(xiàn)慢性進(jìn)行性失語(yǔ)者,尸檢證明后部皮質(zhì)萎縮。組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)有特殊分布的變化。顆??张葑冃詭缀鯚o(wú)例外地發(fā)生在海馬。神經(jīng)原纖維纏結(jié)和老年斑也選擇性地累及皮質(zhì)。這些變化在顳頂枕聯(lián)合區(qū)最嚴(yán)重,且主要累及顳葉邊緣區(qū)和扣帶回后部。扣帶回前部、初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、初級(jí)軀體感覺皮質(zhì)和枕區(qū)大多不受累。在邊緣系統(tǒng)皮質(zhì)中,海馬、內(nèi)側(cè)顳區(qū)和杏仁核受累。杏仁核也是選擇性地受累,尤其皮質(zhì)內(nèi)側(cè)核群特別受累,而腹外側(cè)核不受累。AD的病變不僅累及大腦皮質(zhì),也累及皮質(zhì)下。在基底核中也描述有神經(jīng)細(xì)胞喪失、顆??张葑冃院陀猩窠?jīng)原纖維纏結(jié)的神經(jīng)元。非皮質(zhì)區(qū)可見到神經(jīng)原纖維纏結(jié)、老年斑和顆??张葑冃?。基底核有彌散的膽堿能纖維投射到皮質(zhì)。這提示其受累可能是AD患者膽堿能缺陷的原因。在腦干的藍(lán)斑和迷走神經(jīng)核中,細(xì)胞密度和活性也減少。一般認(rèn)為AD皮質(zhì)發(fā)生變化的原因在于皮質(zhì)下系統(tǒng)不能利用特殊的神經(jīng)遞質(zhì)。但Mamn等研究發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)和皮質(zhì)下神經(jīng)元的損害都很嚴(yán)重。皮質(zhì)下神經(jīng)細(xì)胞變性的程度與癡呆的程度密切相關(guān),表明皮質(zhì)和皮質(zhì)下?lián)p害對(duì)癡呆的產(chǎn)生同等重要。二者的病理關(guān)系可能是原發(fā)或繼發(fā)的,也可能共同存在,平行發(fā)展。Mamn等還發(fā)現(xiàn)神經(jīng)原纖維的變性是皮質(zhì)和皮質(zhì)下神經(jīng)細(xì)胞共同的基本異常變化。提出皮質(zhì)和皮質(zhì)下平行,共同存在的病理變化可能是AD的發(fā)病機(jī)制。神經(jīng)細(xì)胞的異常使產(chǎn)生蛋白質(zhì)的能力下降,而這些蛋白質(zhì)具有維持正常生理功能的作用。

  AD的神經(jīng)遞質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)有特殊遞質(zhì)變化,且變化的區(qū)域有選擇性?;瘜W(xué)檢查證明膽堿能系統(tǒng)中有關(guān)酶特別受累,如乙酰膽堿、膽堿乙酰轉(zhuǎn)換酶和乙酰膽堿酯酶全部減少。AD突觸后乙酰膽堿受體正常,提示本病主要累及突觸前膽堿能神經(jīng)元,化學(xué)變化的分布與細(xì)胞變化分布圖非常平行。在海馬、顳中回、頂葉和額葉皮質(zhì)中,與乙酰膽堿合成有關(guān)的酶-膽堿乙?;该黠@減少。此外,還有單膠系統(tǒng)和氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)的改變。

  總之,AD的病理學(xué)改變包括神經(jīng)原纖維纏結(jié)、老年斑、顆??张葑冃浴⑸窠?jīng)元喪失和星形細(xì)胞增生。受累神經(jīng)元有樹狀突的進(jìn)行性變性,蛋白合成活性降低,神經(jīng)細(xì)胞傳遞受損。神經(jīng)元功能、細(xì)胞連接性和突觸的關(guān)系被破壞。突觸前膽堿神經(jīng)元特別受損害。這種受累神經(jīng)元集中在顳葉后部、頂葉和額葉聯(lián)合皮質(zhì)區(qū)以及海馬。醫(yī)學(xué)教.育網(wǎng)搜集整理智能受損的嚴(yán)重度和模式與神經(jīng)元變化的量和區(qū)域分布有關(guān)。

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